工程认识电脑测试步骤.doc

哈尔滨工程大学工程训练中心 机电一体化系统认识讲义 1 lnk 目目 录录 目录 1 机电一体化系统认识讲义 二 2 1 ROBO PRO 软件编程介绍 2 1 1 开始模块 2 1 2 结束模块 2 1 3 数字量输入模块 3 1 4 模拟量判断模块 4 1 5 延时模块 5 1 6 动力输出模块 5 1 7 输入等待模块 7 1 8 脉冲计数模块 7 1 9 循环计数模块 8 2 小测试 8 2 1 自动车库门 9 2 2 红绿灯 10 2 3 自动干手机 11 2 4 汽车里程计算器 11 附件 1 ROBO 接口板概述 13 附件 2 测试步骤 16 说明 说明 1 ROBO PRO 软件编程介绍为第二次课主讲内容 2 附件 1 附件 2 为第一次课程介绍内容 第二次课进行简单回忆 直接使用 哈尔滨工程大学工程训练中心 机电一体化系统认识讲义 2 机电一体化系统认识讲义 二 机电一体化系统认识讲义 二 1 ROBO PRO 软件编程介绍 ROBO PRO 软件提供了 1 4 级的编程功能 同学们可根据由浅入深的学习 过程或自身编程需要进行选择 下面重点介绍常用的编程模块 程序 语言 算法 解决方法 结构 顺序 分支 循环 C 语言 做引入 总结 回到机电产品的总体构成 把例子提前 1 个 1 1 开始模块 程序流程都是由 开始 模块作为开头 假如一个程序由几个流程组成 每个流程必须由 开始 模块开头 各个不同的流程就同时开始 图 1 1 开始模块 1 2 结束模块 用于程序的结束 但是也有可能这个程序是一个没有终结的循环 图 1 2 结束模块 哈尔滨工程大学工程训练中心 机电一体化系统认识讲义 3 1 3 数字量输入模块 在数字量模块上点击鼠标右键即弹出如图 1 3 所示的属性窗口 在该窗口 对此模块进行定义 Digital input 数字量输入 一栏选择要查询的接口板输入端口编号 Interface Extension 接口板 扩展板 一栏选择当前编辑模块是由接 口板还是由扩展板控制 图 1 3 数字量输入模块属性窗口 Sensor type 传感器类型 一栏可选择连接到输入端的传感器图示 除了微动开关这个最常用的数字量输入传感器 我们还常用光电传感器和路径 跟踪传感器 如图 1 4 所示 a Pushbutton switch b Phototransistor c Trail sensor 微动开关 光电传感器 路径跟踪传感器 图 1 4 常用传感器类型 哈尔滨工程大学工程训练中心 机电一体化系统认识讲义 4 1 4 模拟量判断模块 图 1 5 模拟量判断模块 模拟量判断模块如图 1 5 所示 在模拟量判断模块上点击鼠标右键即弹出 如图 1 6 所示的属性窗口 在该窗口对此模块进行定义 Analog input 模拟量输入 一栏选择某一个要查询的接口板输入端 口编号 包括 Voltage 电压 Resistance 电阻 Distance sensor 距离传感器 所有模拟量输入都返回一个 0 1023 的值 Condition 条件 一栏可以选择一个比较算式 比如小于 或 大于 并输入比较值 比较值应该在 0 1023 之间 图 1 6 模拟量判断模块属性窗口 哈尔滨工程大学工程训练中心 机电一体化系统认识讲义 5 1 5 延时模块 图 1 7 延时模块 延时模块如图 1 7 所示 在延时模块上点击鼠标右键即弹出如图 2 8 所示 的属性窗口 在该窗口对此模块进行定义 图 1 8 延时模块属性窗口 用延时模块可以使流程执行延时一个你所设定的持续时间 延时时间范围 可以从 1 秒到 500 小时 然而 延时时间越长 精度越低 1 6 动力输出模块 在动力输出模块上点击鼠标右键即弹出如图 1 9 所示的属性窗口 在该窗 口对此模块进行定义 哈尔滨工程大学工程训练中心 机电一体化系统认识讲义 6 图 1 9 动力输出模块属性窗口 用该模块可以改变接口板的两极输出 M1 M4 中某一个的状态 接口板的 输出包括 Motor 马达 可以设置它的转向和速度 Lamp 灯 可以设置它的亮度 Solenoid valve 电磁气阀 可以设置它的灵敏度 Electromagnet 电磁铁 可以设置它的灵敏度 Buzzer 蜂鸣器 可以设置它的音量大小 a 马达 b 灯 c 电磁气阀 d 电磁铁 e 蜂鸣器 图 1 10 常用动力输出类型 哈尔滨工程大学工程训练中心 机电一体化系统认识讲义 7 1 7 输入等待模块 图 1 11 输入等待模块属性窗口 输入等待模块的作用是等待直到接口板的某个输入变为特定状态或者其状 态由某个特定方式改变 在动力输出模块上点击鼠标右键即弹出如图 1 11 所示 的属性窗口 在该窗口对此模块进行定义 Wait for 等待 一栏可以选择信号变化的类型或者所等待的信号状 态 如 0 1 表示 防冻液万分 hybgthybgt2 微软风儿 f 开关从 0 状态跳变到 1 状态 也叫做上升沿触发 同理 1 0 表示开关从 1 状态跳变到 0 状态 也叫做下降沿触发 Image 类型 一栏可选择连接到输入端的传感器图示 除了微动开 关这个最常用的数字量输入传感器 我们还常使用用光电传感器 如图 1 12 所 示 图 2 12 输入等待传感器类型 哈尔滨工程大学工程训练中心 机电一体化系统认识讲义 8 1 8 脉冲计数模块 许多慧鱼模型都用到了脉冲齿轮 这些齿轮每转一圈碰触传感器四次 使 用这些脉冲齿轮可以使马达运行精确定义的圈数 而不是一段定义的时间 如 图 1 13 所示 其属性窗口见图 1 11 图 1 13 脉冲计数模块 1 9 循环计数模块 a 循环计数图标 b 循环计数模块属性窗口 图 1 14 循环计数模块 用该模块可以方便的让程序的某一部分执行多次 循环计数 有一个内置的 计数器 如果循环计数从 1 进入 计数器则置为 1 如果循环计数从 1 进入 计数器则加 1 根据计数器的值是否大于你预定的值循环计数来选择 Y 或 者 N 出口 Loop count 循环计数 一栏表示计数累加的临界值 输入在 Y 出 口激活之前 循环计数 从 N 出口执行的次数 且输入值必须为正 2 小测试 具备了一级水平之后我们就可以对一些简单的模型进行控制了 2 1 自动车库门 尝试一下设计一扇可以自动打开的车库大门 当你开着车到了车库门口 哈尔滨工程大学工程训练中心 机电一体化系统认识讲义 9 按一下传达室按钮 门便由一个电机牵引着打开了 这台电机一直保持运转 直到门完全打开 间隔一定时间后 或进车库后按关门开关 车库门自动关闭 开始 开关是否 被按下 启动 马达 马达 停转 结束 门是否打开 N Y N Y 图 2 1 程序流程图 哈尔滨工程大学工程训练中心 机电一体化系统认识讲义 10 2 2 自动车库门程序示例 2 2 红绿灯 图 2 3 红绿灯程序示例 哈尔滨工程大学工程训练中心 机电一体化系统认识讲义 11 我们设计一个红色小灯 M1 让其开关 10 次 每次延时一段时间 完成 这个测试后 同学们看看你可否同时控制 2 个或多个灯泡完成上述功能 2 3 自动干手机 请同学们利用灯泡 光敏传感器 电动机等器件 设计一个自动干手机 并编写出其配套程序 图 2 4 自动干手机程序示例 2 4 汽车里程计算器 请同学设想下 如何利用电动机 齿轮箱 齿轮 开关等器件来搭建一个 模拟汽车里程计算器 并设计一个程序 模拟汽车前进指定距离后停止 电动 机转动指定圈数 哈尔滨工程大学工程训练中心 机电一体化系统认识讲义 12 图 2 5 汽车里程计算器示例 哈尔滨工程大学工程训练中心 机电一体化系统认识讲义 13 附件附件 1 ROBOROBO 接口板概述接口板概述 ROBO 接口板可以使电脑和模型之间进行有效的通信 它可以传输来自软 件的指令 比如激活马达或者处理来自各种传感器的信号 如图 1 1 所示 9V电源 USB接口 RS232接 口 扩展 槽 距离传感 器输入 模拟电 压输入 模拟阻 抗输入 输出 M1 M4 红外输入 无线 射频 插槽 数字量 输入 图 1 1 ROBO 接口电路板端口示意图 一 各端口功能简介 1 电源输入端口 1 用慧鱼 9V 电源适配器连到 DC 插座 2 用可充电电源连到 插座 当采用前一种方案时 连接充电电池的插座就自动断开 电源连通之后 电源指示 LED 自动点亮而且两个绿色的 LED 交替闪烁 表明接口板可以正常 工作 3 接口板的空载电流消耗为 50 毫安 2 USB 接口和串口 哈尔滨工程大学工程训练中心 机电一体化系统认识讲义 14 接口板可通过串口和 USB 接口和电脑相连接 每块接口板都配备了相应 的连接电缆 它兼容了 USB1 1 和 2 0 的规范 其数据传输率为 12MB S 3 微处理器和存储器 ROBO 接口电路板配备了 16 位处理器 型号 M30245 时钟频率 16MHZ 128K RAM 128K FLASH 4 数字量输入 I1 I8 可连接传感器 比如按钮 光电传感器和磁性传感器 电压范围 9 伏 ON OFF 的切换电压值为 2 6 伏 输入阻抗为 10K 欧 5 输出 M1 M4 或者 O1 O8 可连接四个 9V 直流马达 向前 向后 停止 八级调速 连续运行电 流 250 毫安 带短路保护 另外也可以连接 8 个灯或者电磁线圈到单个的输出 O1 O8 用电器的另一端可连接到接地端 6 模拟阻抗输入 AX 和 AY 可连接电位器 光敏和热敏电阻 测量范围为 0 5 5k 分辨率为 10 位 7 模拟电压输入 A1 和 A2 可连接输出为 0 10 伏电压的模拟传感器 8 距离传感器输入 D1 和 D2 专门用来连接慧鱼的两个距离传感器 二 ROBO 接口电路板工作模式 1 在线模式 图 1 2 接口板端口选择 哈尔滨工程大学工程训练中心 机电一体化系统认识讲义 15 将接口板所带的连接电缆一端接到接口板 另一端接到电脑 接口板始终 和电脑相连 通过 USB 串口或者无线射频通信模块 程序在电脑上运行 显示器作为用户界面 为了使电脑和接口板的连接工作正常 ROBO PRO 必须对当前使用的接 口板进行设置 在工具栏中选择 弹出窗口如图 1 2 所示 2 下载模式 在这种模式下 程序被下载到接口板上且独立于电脑运行 两个不同的程 序可以同时下载到 FLASH 存储器中 而且断电后程序也可以保存在内 也可 以将程序下载到 RAM 中 一旦电源中断或者启动 FLASH 中的程序 原先 RAM 中程序就被删除 3 接口板与电脑连接端口的选择 接口的选择可通过编程软件来实现 接口板自动访问正在接收数据的接口 然后分配到的端口对应的 LED 点 如果未收到任一接口的数据 则这两个灯交 替闪烁 4 FLASH 存储区中程序的选择和启动 按下并保持 prog 按钮 按钮旁的绿色 LED 指明了所选的程序 1 或者 2 LED 只在 FLASH 区中确实存储有程序才会点亮 选择所需程序释放 按钮 再按一下 prog 按钮 程序就会启动了 在程序运行时 LED 闪动 再按一下 prog 按钮 程序就会停止 在程序停止时 LED 持续点亮 5 RAM 存储区中程序的选择和启动 按下并保持 prog 按钮 直至按钮旁的两个绿色 LED 同时点亮 然后松 开按钮 只有 RAM 中有程序两 LED 才会同时点亮 再按一下 prog 按钮 程 序就启动 在程序运行时 两个 LED 都闪动 再按一下 prog 按钮 程序就停 止 在程序停止时 两个 LED 持续点亮 注意注意 存储在RAM中的程序比存储在FLASH中的程序运行快得多 在测试阶段 程序只需要先装载到RAM中 比较理想的是 应该把最终的程序存储到 哈尔滨工程大学工程训练中心 机电一体化系统认识讲义 16 FLASH中 这样 可以延长FLASH的寿命 它的极限大约是擦写10万次 附件附件 2 测试步骤测试步骤 1 打开 ROBO PRO 程序 双击 ROBO PRO 程序图标 即进入 ROBO PRO 编程软件的用 户界面 见图 1 1 编程窗口 功能模块 图 1 1 用户界面 2 调出程序 单击用户界面左上角的 Open 按钮 在弹出的对话框中选择相对应的文件 菜单栏 工具栏 哈尔滨工程大学工程训练中心 机电一体化系统认识讲义 17 夹 工业机器人 Industry Robots 实验机器人 Experimental Computing 气动机器人 Pneumatic Robots 移动机器人 ROBO Mobile Set 探索机器人 ROBO Explorer 在所选文件夹中单击你制作的模型对应的文件后 再单击打开按钮 如打 开工业机器中的 ROB1 翻转机器人 见图 1 2 图 1 2 调出程序 3 在线测试 将 ROBO 接口板与电脑连接 用鼠标左键单击工具栏中的 图标来接 口板和模型硬件情况 点击该图标后自动弹出检测界面 如图 1 3 所示 该窗口显示了接口板有效的输入和输出 窗口下方的绿条显示了电脑和接 口板的连接状态 用鼠标点击界面上的输入输出端口或调整控制电机速度的滑 块 模型上相应设备即做相应动作 按下与 I1 相连接的开关 如检测界面中对应的 I1 图标由 白色 变为 哈尔滨工程大学工程训练中心 机电一体化系统认识讲义 18 绿色 则说明该开关连接正确 反之 则检查开关端口是否连接正确 导线 是否导通 如点击检测界面输出